KR20190053551A - 적층체의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 출원은 상부에 발광체가 존재하는 도전성 층 상에 점착제층을 도포하고, 비활성 기체 분위기에서 상기 점착제층을 직접 경화시킴으로써, 경화 후 점착제층의 두께 편차를 최소화할 수 있어, 우수한 시인성이 구현되는 적층체의 제조 방법을 제공한다.

Description

적층체의 제조 방법 {METHOD FOR PREPARING LAMINATE}
본 출원은 적층체의 제조 방법에 관한 것이다.
적층체, 예를 들어, LED 필름은 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode)와 같은 발광체가 포함되는 필름이다. 이러한 LED 필름은 유리 창과 같은 벽면에 부착되어 표시 장치로 적용될 수 있다.
일반적으로 LED 필름은 발광체가 형성된 도전성층과 점착제층으로 구성된다. 상기 LED 필름은 표시 장치로 적용되는 과정에서, 유리창 등과 같은 벽면에 탈부착되는 과정(재작업성)이 수반되는데, 이러한 탈부착 과정이 용이하게 이루어지기 위해서는 유리에 대한 낮은 점착력이 요구되며, 동시에 시인성 확보를 위해서, 상기 도전성층 내 발광체에 의한 단차를 효과적으로 극복할 수 있는 기능이 요구된다.
종래 LED 필름은 단층 또는 다층의 적층 구조를 가지는 시트 타입의 적층체를 사용하였다. 그러나, 시트 타입의 적층체는 발광체 위치에 타발 공정이 수반되는 공정상 복잡한 문제가 있고, 타발 공정을 수행하더라도 발광체에 의한 단차 극복이 어려운 문제가 있다. 이러한 문제는 표시 장치에 적용 시 시인성을 저하시키는 요인으로 작용할 수 있다. 또한, 시트 타입의 경우, 발광체 개수 증가에 따른 변형이 용이하지 않기 때문에 대면적 제조에 효율성이 떨어지는 문제가 있다.
본 출원은 시인성이 우수한 적층체의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 상부에 발광체가 존재하는 도전성층 상에 접착제 조성물을 도포하여 점착제층을 형성하는 단계; 및 비활성 기체 분위기에서 상기 점착제층을 경화하는 단계를 포함하는 적층체의 제조 방법에 관한 것이다.
도 1은 본 출원의 예시적인 적층체를 나타내는 개념도이다. 도1을 참조하면, 본 출원의 제조 방법에 의해 제조된 적층체는 발광체(40)가 존재하는 도전성층(10) 및 접착제층(20)을 포함한다.
이하, 상기 적층체를 제조하기 위한 본 발명의 제조 방법을 상세히 설명한다.
상기 적층체는 예를 들어, LED 필름일 수 있고, 상기 LED 필름은 유리창과 같은 벽면에 부착되어 화면을 표시하는 표시 장치에 적용되는 것일 수 있다.
상기 방법의 하나의 예시에서 상기 형성 및 경화 단계는, 상기 도전성층 상부에 면착된 점착제층을 형성하도록 수행될 수 있다.
상기 용어 「도전성층 상부에 면착된 점착제층」은 상부에 발광체가 존재하는 도전성층에서, 상기 도전성층 및 발광체의 전체 면에 점착제 조성물이 액상 상태에서 도포된 후 경화됨에 따라, 상기 도전성층 및 발광체와 상기 점작체층 사이에 실질적으로 공기층(air gap)이 존재하지 않는 상태를 의미한다. 상기와 같이 면착된 점착제층은, 발광체에 의한 단차를 효과적으로 극복하면서, 낮은 평탄도를 구현할 수 있고, 동시에, 도전성층 내 발광체를 효과적으로 보호할 수 있다.
상기 점착제 조성물의 도포는 공지된 다양한 방법을 이용할 수 있으며, 예를 들어, 바 코더(Bar coater), 닥터 나이프(Doctor knife), 메이어 바(Galda meir bar), 롤(Roll) 또는 T 다이(Die)를 이용하여 수행할 수 있다. 예를 들어, 점착제 조성물의 균일한 두께로 얇게 도포하기 위해서는 특히, 닥터 나이프(Doctor knife)를 이용하는 것이 바람직하지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 경화 단계는 비활성 기체 분위기에 수행할 수 있고,. 상기 비활성 기체는 예를 들어, 질소, 아르곤, 헬륨, 네온 및 이들의 조합을 포함하는 군에서 선택되는 하나 이상의 기체일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
일 구체예에서, 상기 경화단계는 비활성 기체가 채워진 밀봉된 공간에서 수행할 수 있다. 예를 들어, 경화 단계는 비활성 기체가 채워진 유리 챔버 내에서 수행할 수 있다.
경화 단계는, UV를 점착제층에 직접 조사하는 것을 포함할 수 있다. 상기에서 「직접 조사」는 광원에서 조사되는 광이 점착제 조성물에 직접 도달하는 것을 의미하고, 예를 들어, 점착제 조성물과 광원 사이에 별도의 적층 구조가 존재하지 않는 상태에서 광이 조사되는 것을 의미한다.
상기와 같이, 경화 단계가, 비활성 기체 분위기, 예를 들어, 비활성 기체가 채워진 밀봉된 공간에서 수행함으로써, 경화 과정에서 발생하는 발열 및 경화 수축을 효과적으로 억제할 수 있고, 이는 경화 후 점착제층의 두께 편차를 최소화하는데 기여할 수 있다.
상기 경화 단계는, 블랙 라이트(Black light) UV를 조사하는 것을 포함한다. 상기에서 「블랙 라이트 UV」는 가시광선 영역 근처에 있는 자외선을 의미하고, 상기 블랙 라이트 UV는 약 320 내지 400 nm 파장의 범위일 수 있다.
상기 블랙 라이트(Black light) UV를 조사하는 광원은 유리 챔버와 일정 거리 이격된 위치에서 유리 챔버를 투과하여 도전성층 상에 도포된 점착제 조성물에 블랙 라이트(Black light) UV를 조사할 수 있고, 이 경우도 직접 조사에 포함된다.
하나의 예시에서, 상기 경화 단계는, 블랙 라이트 (Black light) UV를 0.1 내지 10 J/cm2, 0.1 내지 5 J/cm2, 0.1 내지 3 J/cm2 또는 0.1 내지 2 J/cm2의 광량으로 조사하는 것을 포함할 수 있다,
구체적으로, 상기 경화 단계는, 상기 광량 범위 내에서, 블랙 라이트(Black light) UV를 1분 내지 10분, 2분 내지 9분, 3분 내지 8분 또는 4분 내지 7분 범위 내에서 조사하는 것을 포함할 수 있다. 상기 UV 조사 시간은 점착력의 강도에 기여할 수 있다. 따라서, 상기 UV 조사 시간은 경화 후 점착제의 점착력을 고려하여 상기 범위 내에서 적절히 선택될 수 있다.
상기와 같이, 본 출원의 제조 방법은 비활성 기체 분위기에서, 직접 조사에 의해 점착제층을 경화시킴으로써, 경화된 점착제층은 발광체를 외부 충격으로부터 안전하게 보호하면서, 동시에 발광체에 의한 단차를 효과적으로 극복할 수 있다. 또한, 본 출원에 따른 제조 방법은, 점착제 조성물을 도전성층에 도포하는 방식으로 점착제층이 형성됨에 따라, 기존 시트 타입의 점착제층에 비하여 대면적 제조 공정에 적합하다.
도 2는 본 출원의 예시적인 적층체를 나타내는 개념도이다. 도 2를 참조하면, 본 출원의 제조 방법에 의해 제조된 적층체는 발광체(40)가 존재하는 도전성층(10), 점착제층(20) 및 이형 필름(30)을 순차로 포함한다.
도 2를 참조하면, 상기 경화 단계 이후, 점착제층 상에 이형 필름을 형성하는 것을 포함할 수 있고, 상기 이형 필름의 종류는 당업계에서 사용하는 것이라면, 특별히 제한되지 않는다.
상기에서, 이형 필름을 형성하는 것은 압력을 이용한 방법으로 수행할 수 있고, 구체적으로, 라미네이트 방법으로 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
하나의 예시에서, 상기 점착제층은 180°의 박리 각도 및 0.3 m/min의 박리 속도로 측정한 유리 기재에 대한 박리력이 40 gf/inch 이하, 35 gf/inch 이하, 30 gf/inch 이하 또는 20 gf/inch 이하일 수 있고, 상기 유리 기재에 대한 박리력의 하한은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 0.1 gf/inch 이상 또는 1 gf/inch 이상 일 수 있다. 본 출원에서 상기 용어 「박리력」은 점착력 또는 접착력과 동일한 의미로 사용한다.
하나의 예시에서, 도전성층은 진공 플레이트 상에 존재할 수 있다. 전술한 도포는 진공 플레이트 상에 존재하는 도전성층 상에 점착제 조성물이 액상 상태로 도포되는 것일 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 도전성층은 전도성 산화물(TCO, Transparent conductive oxide), 전도성 고분자, 은나노 와이어, 또는　메탈메쉬(Metal mesh)을 포함할 수 있고, 예를 들어, 메탈 메쉬를 포함할 수 있다. 상기 도전성층은 발광체로부터의 광이 효과적으로 굴절되어 출사되는 반사층 역할을 수행할 수 있다. 이러한 도전성층은 전도성 물질을 스퍼터링이나 디지털 프린팅 등의 공정을 통해 기판 상에 박막 형태로 형성함으로써 제조할 수 있다.
또한, 상기에서 액상 상태에서 도포되는 점착제 조성물은 ARES(Advanced Rheometrics Expansion System) 장치를 사용하여　Frequency　Sweep　mode로 25 ℃ 및 1 Hz 주파수에서 측정한 점도가 약 10 cps 내지 5,000 cps, 약 100 cps 내지 4,000 cps, 200 cps 내지 3,000 cps, 또는 400 cps 내지 1,000 cps일 수 있다. 점착제 조성물의 점도를 이와 같이 제어하여, 공정 효율성을 확보하고, 점착제의 우수한 코팅성 및 탈포성 등의 물성을 효과적으로 구현할 수 있다. 상기 점착제 조성물의 점도를 위와 같이 제어하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 상기 점착제 조성물이 전술한 바와 같이 광경화형 올리고머 및 반응성 희석용 단량체를 포함하는 경우, 올리고머 및/또는 단량체의 종류나, 배합 비율을 제어하는 방법을 사용할 수 있으며, 단량체 혼합물 또는 그의 부분 중합물을 사용하는 경우, 단량체간의 중량 비율 또는 중합율을 조절하는 방법을 사용할 수 있다.
또한, 상기 점착제층은 단층일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 도전성층과 유리기재에 대한 상이한 박리력을 구현하기 위해, 2층 또는 3층 이상의 다층 구조를 도입할 수 있다. 예를 들어, 본 출원의 점착제층이 다층 구조인 경우, 도전성층과 가깝게 위치하는 점착제층은 제2 점착제층이고, 유리 기재에 탈부착되는 점착제층은 제1 점착제층일 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 제1 점착제층은 180°의 박리 각도 및 0.3 m/min의 박리 속도로 측정한 유리 기재에 대한 박리력이 40 gf/inch 이하, 35 gf/inch 이하, 30 gf/inch 이하 또는 20 gf/inch 이하일 수 있고, 상기 유리 기재에 대한 박리력의 하한은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 0.1 gf/inch 이상 또는 1 gf/inch 이상 일 수 있다.
또한, 경화 후 상기 제2 점착제층은 180°의 박리 각도 및 0.3 m/min의 박리 속도로 측정한 상기 도전성층에 대한 박리력이 200 gf/inch 이상, 210 gf/inch 이상, 230gf/inch 이상 또는 250 gf/inch 이상일 수 있고, 상기 도전성층에 대한 박리력의 상한은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 1,000 gf/inch 이하, 500 gf/inch 이하 또는 400 gf/inch 이하일 수 있다.
상기와 같이, 다층 구조를 가지는 점착제층은 유리 기재에 대한 박리력과 접착제층의 도전성층에 대한 박리력을 상기 수치 범위 내로 조절함으로써, LED 필름의 적용 과정에서, 예를 들면, LED 필름이 유리창과 같은 벽면으로부터 탈착되는 과정에서 점착제층이 적층체로부터 분리되는 문제를 방지할 수 있다.
또 하나의 예시에서, 점착제층이 다층 구조를 가지는 경우, 본 출원에 따른 제조 방법은 제1 및 제2 점착제층 사이에 기재층을 형성하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
상기 기재층의 구체적인 종류는 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 유리, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리테트라플로오루에틸렌 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리부텐 필름, 폴리부타디엔 필름, 염화비닐 공중합체 필름, 폴리우레탄 필름, 에틸렌-비닐 아세테이트 필름, 에틸렌-프로필렌 공중합체 필름, 에틸렌-아크릴산 에틸 공중합체 필름, 에틸렌-아크릴산 메틸 공중합체 필름 및 폴리이미드 필름으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 발광체의 구체적인 종류는 특별히 제한되지 않는다. 하나의 예시에서, 상기 도전성층은 기판 상에 형성될 수 있고, 발광체는 상기 도전성층의 상부에 존재할 수 있고, 상기 발광체는 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode)일 수 있다. 상기와 같은 발광 다이오드는 도전성층의 상부에 소정의 패턴으로 배열되어 있을 수 있다. 상기에서, 기판 및 발광체의 구체적인 종류 및 설계 등은 특별히 제한되지 않는다.
하나의 예시에서, 상기 점착제 조성물은 상술한 바와 같은, 광경화성 타입으로 조성될 수 있고, 이 때, 점착제 조성물의 성분은 전술한 바와 같이, 광경화성 올리고머 및 반응성 희석용 단량체를 포함하는 타입의 광경화성 조성물일 수 있다. 상기에서 「광경화성 조성물」은 광조사, 즉 전자기파의 조사에 의해 경화 과정이 유도되어 점착제로 전환되는 조성물을 의미한다. 상기에서 전자기파는 마이크로파(microwaves), 적외선(IR), 자외선(UV), X선, γ선 또는 α-입자선(α-particle beam), 프로톤빔(proton beam), 뉴트론빔(neutron beam) 및 전자선 (electron beam)과 같은 입자빔을 총칭하는 의미로 사용된다.
일 구체예에서, 상기 광경화성 조성물은 광경화성 올리고머 및 반응성 희석 단량체를 포함할 수 있다.
상기 광경화성 올리고머의 예로는, 당업계에서 UV 경화형과 같은 광경화형 점착제 조성물의 제조에 사용되는 모든 올리고 성분을 포함할 수 있고, 예를 들면, 우레탄 아크릴레이트, 에스테르계 아크릴레이트, 에스테르계 우레탄 아크릴레이트, 에테르계 아크릴레이트, 에테르계 우레탄 아크릴레이트, 또는 에폭시 아크릴레이트를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 광경화성 올리고머는, 분자 중에 2개 이상의 이소시아네이트기를 가지는 폴리이소시아네이트 및 히드록시알킬 (메타)아크릴레이트를 반응시킨 우레탄 아크릴레이트; 폴리에스테르 폴리올 및 (메타)아크릴산을 탈수 축합 반응시킨 에스테르계 아크릴레이트; 폴리에스테르 폴리올 및 폴리이소시아네이트를 반응시킨 에스테르계우레탄 수지를 히드록시알킬 아크릴레이트과 반응시킨 에스테르계 우레탄 아크릴레이트; 폴리알킬렌글리콜 디(메타)아크릴레이트 등과 같은 에테르계 아크릴레이트; 폴리에테르 폴리올 및 폴리이소시아네이트를 반응시킨 에테르계 우레탄 수지를 히드록시알킬 (메타)아크릴레이트와 반응시킨 에테르계 우레탄 아크릴레이트; 또는 에폭시 수지 및 (메타)아크릴산을 부가 반응시킨 에폭시 아크릴레이트 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 광경화성 올리고머는 중량 평균 분자량의 범위는 1만 내지 10만, 1만 내지 8만 또는 1만 내지 5만일 수 있다. 본 명세서에서 용어 중량평균분자량은, GPC(Gel Permeation Chromatograph)로 측정한 표준 폴리스티렌에 대한 환산 수치를 의미한다.
상기 올리고머와 함께 포함되는 상기 반응성 희석 단량체로는 분자 구조 중에 (메타)아크로일기 등과 같은 반응성 관능기를 가지는 단량체라면, 특별한 제한 없이 사용할 수 있다. 이러한 단량체는 조성물의 점도를 조절하고, 경화 후 점착력을 구현하는 역할을 할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 반응성 희석 단량체는 (메타)아크릴산 에스테르 단량체 및/또는 친수성 단량체를 포함할 수 있다.
상기 (메타)아크릴산 에스테르 단량체는 알킬 (메타)아크릴레이트, 알콕시기를 가지는 (메타)아크릴레이트, 알리시클릭 (메타)아크릴레이트, 방향족 (메타)아크릴레이트 또는 헤테로시클릭 (메타)아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있고, 구체적으로는, 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, n-프로필 (메타)아크릴레이트, 이소프로필 (메타)아크릴레이트, n-부틸 (메타)아크릴레이트, t-부틸 (메타)아크릴레이트, sec-부틸 (메타)아크릴레이트, 펜틸 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트, 2-에틸부틸 (메타)아크릴레이트, n-옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소보닐 (메타)아크릴레이트, 이소노닐 (메타)아크릴레이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 반응성 희석 단량체에 포함되는 친수성 단량체는, 분자 내 극성 관능기를 가지는 단량체로서, 점착제의 백탁(whitening) 현상을 방지하며, 광학적 용도로의 적용이 보다 효과적으로 이루어지도록 할 수 있다.
친수성 단량체로는, 분자 중에 극성 관능기를 포함하는 것이라면 특별한 제한 없이 사용할 수 있으나, 하기 화학식 1 내지 3 중 어느 하나의 화학식으로 표시되는 단량체를 사용하는 것이 바람직하다.
[화학식 1]
Figure pat00001
[화학식 2]
Figure pat00002
[화학식 3]
Figure pat00003
상기 화학식 1 내지 3에서, R은 수소 또는 알킬기를 나타내고, R1은, 수소 또는 -A3-C(=O)-OH를 나타내며, R2는 -A4-OH를 나타내고, R3는 알킬기를 나타내며, A1 내지 A4는 각각 독립적으로 알킬렌을 나타낸다.
화학식 1 내지 3에서 R은, 바람직하게는 수소 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기일 수 있고, 보다 바람직하게는 수소 또는 메틸기일 수 있다.
또한, 상기 화학식 1 내지 3의 R1 내지 R3 및 A1 내지 A4에서, 알킬은 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알킬일 수 있고, 알킬렌은, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 직쇄상, 분지쇄상 또는 고리상의 알킬렌일 수 있다.
또한, 상기 화학식 1 내지 3에서의 알킬 또는 알킬렌은, 임의적으로 화학 분야에서 공지되어 있는 일반적인 치환기, 예를 들면, 할로겐 원자, 히드록시기, 카복실기, 티올기, 알콕시기, 알킬기, 알케닐기 또는 알키닐기 등으로 치환되어 있을 수도 있다.
또한, 화학식 1의 화합물에서 R1은 바람직하게는 수소 또는 -(CH2)m-C(=O)-OH(m은 1 내지 4의 정수)를 나타낼 수 있다. 화학식 1의 화합물의 구체적인 예로는 (메타)아크릴산 또는 β-카복시에틸 (메타)아크릴레이트 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 화학식 2의 화합물에서 R2는 바람직하게는 -(CH2)n-OH(상기에서 n은 1 내지 4의 정수)를 나타낼 수 있다. 화학식 2의 화합물의 구체적인 예로는 히드록시에틸 (메타)아크릴레이트 또는 히드록시부틸 (메타)아크릴레이트 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 화학식 3의 화합물에서 R3는 탄소수 1 내지 4의 알킬이고, A1 및 A2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 4의 알킬렌일 수 있다. 이러한 화합물의 구체적인 예로는 2-(2-에톡시에톡시)에틸 (메타)아크릴레이트 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또 하나의 예시에서, 상기 (메타)아크릴산 에스테르 단량체는 하기 화학식 4로 표시되는 단량체를 포함할 수 있다.
[화학식 4]
Figure pat00004
상기 화학식 4에서, R은 수소 또는 알킬기를 나타내고, R4는, 지방족 포화탄화수소 고리형 화합물로부터 유래되는 1가 잔기를 나타낸다.
화학식 4에서 R은, 바람직하게는 수소 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기일 수 있고, 보다 바람직하게는 수소 또는 메틸기일 수 있다.
또한, 상기 화학식 4에서의 알킬 또는 알킬렌은, 임의적으로 화학 분야에서 공지되어 있는 일반적인 치환기, 예를 들면, 할로겐 원자, 히드록시기, 카복실기, 티올기, 알콕시기, 알킬기, 알케닐기 또는 알키닐기 등으로 치환되어 있을 수도 있다.
또한, 화학식 4의 화합물에서 R4는 바람직하게는 탄소수 3 내지 20, 바람직하게는 탄소수 6 내지 15의 지방족 포화탄화수소 고리형 화합물로부터 유래되는 1가 잔기일 수 있다. 이와 같은 화학식 4의 화합물의 예로는 이소보르닐 (메타)아크릴레이트(isobornyl (meth)acrylate) 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 점착제 조성물은 또한, 광개시제를 추가로 포함할 수 있고, 상기 성분의 사용량에 따라서 중합도를 제어할 수 있다. 광개시제로서는, 광조사 등을 통하여 중합 반응을 개시시킬 수 있는 것이라면, 어느 것이나 사용할 수 있다. 예를 들면, 알파-히드록시케톤계 화합물(ex. IRGACURE 184, IRGACURE 500, IRGACURE 2959, DAROCUR 1173; Ciba Specialty Chemicals(제)); 페닐글리옥실레이트(phenylglyoxylate)계 화합물(ex. IRGACURE 754, DAROCUR MBF; Ciba Specialty Chemicals(제)); 벤질디메틸케탈계 화합물(ex. IRGACURE 651; Ciba Specialty Chemicals(제)); a-아미노케톤계 화합물(ex. IRGACURE 369, IRGACURE 907, IRGACURE 1300; Ciba Specialty Chemicals(제)); 모노아실포스핀계 화합물(MAPO)(ex. DAROCUR TPO; Ciba Specialty Chemicals(제)); 비스아실포스펜계 화합물(BAPO)(ex. IRGACURE 819, IRGACURE 819DW; Ciba Specialty Chemicals(제)); 포스핀옥시드계 화합물(ex. IRGACURE 2100; Ciba Specialty Chemicals(제)); 메탈로센계 화합물(ex. IRGACURE 784; Ciba Specialty Chemicals(제)); 아이오도늄염(iodonium salt)(ex. IRGACURE 250; Ciba Specialty Chemicals(제)); 및 상기 중 하나 이상의 혼합물(ex. DAROCUR 4265, IRGACURE 2022, IRGACURE 1300, IRGACURE 2005, IRGACURE 2010, IRGACURE 2020; Ciba Specialty Chemicals(제)) 등을 들 수 있고, 상기 중 일종 또는 이종 이상을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
광개시제는 전술한 점착제 조성물 성분 100 중량부에 대하여, 0.05 중량부 내지 20 중량부로 포함될 수 있으나, 이는 공정 효율이나, 경화물의 물성 등을 고려하여 변경될 수 있다.
상기 조성물에서 올리고머, 반응성 희석제 및 라디칼 개시제의 구체적인 종류 및 배합 비율 등은 특별히 제한되지 않고, 목적하는 조성물의 점도 및 경화 후 구현하고자 하는 점착 물성 등을 고려하여 적절히 선택될 수 있다.
일 구체예에서, 상기 광경화성 조성물은 광경화성 올리고머 30 내지 90 중량부 및 반응성 희석용 단량체 10 내지 60 중량부를 포함할 수 있고, 구체적으로, 광경화성 올리고머 및 반응성 희석용 단량체를 각각 30 내지 85 중량부 및 15 내지 60 중량부; 40 중량부 내지 80 중량부 및 20 내지 55 중량부; 또는 45 중량부 내지 55 중량부 및 40 중량부 내지 55 중량부를 포함할 수 있다. 상기 조성물에서 반응성 희석용 단량체의 중량 부가 상기 범위로 조절됨으로써, 점착제층의 백탁 방지 효과, 취급성(Handling property), 공정 효율 및 저장 안정성 등이 개선될 수 있다. 본 명세서에서는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 단위 「중량부」는 중량 비율을 의미한다.
하나의 예시에서, 적층체는 ASTM D4417에 따라, 디지털 두께 게이지로 측정한 경화 후 적층체의 두께 편차가 100 ㎛ 이하, 90 ㎛ 이하, 80 ㎛ 이하, 70 ㎛ 이하, 60 ㎛ 이하, 50 ㎛ 또는 30 ㎛이하일 수 있다. 상기 두께 편차는 적층체가 LED 필름으로 적용되는 과정에서 우수한 시인성 특성을 가지는데 기여할 수 있다. 두께 편차를 상기 범위로 조절하기 위해서는 적층체의 구조, 조성 및 경화 조건 등 다양한 조건이 고려될 수 있다. 예를 들어, 상기 경화 조건으로는 코팅 단계에서 도전성 층 상에 접착제 조성물이 액상 상태로 도포되거나, 경화 단계에서 비활성 기체가 채워진 밀봉된 공간에서 직접 조사에 의해 경화되는 것이 경화 조건에 해당할 수 있다.
본 출원은 상부에 발광체가 존재하는 도전성 층 상에 점착제층을 도포하고, 비활성 기체 분위기에서 상기 점착제층을 직접 경화시킴으로써, 경화 후 점착제층의 두께 편차를 최소화할 수 있어, 우수한 시인성이 구현되는 적층체의 제조 방법을 제공한다.
도 1 및 2는 본 출원의 제조 방법에 따라 제조된 적층체의 예시를 나타내는 단면도이다.
도 3 및 4는 본 출원의 실시예 1 및 2에서 제조된 적층체의 시인성을 평가에 대한 결과를 나타내는 사진이다.
도 5 및 6는 본 출원의 비교예 1에서 제조된 적층체의 시인성을 평가에 대한 결과를 나타내는 사진이다.
도 7 및 8은 본 출원의 비교예 2에서 제조된 적층체의 시인성을 평가에 대한 결과를 나타내는 사진이다.
이하 본 발명에 따르는 실시예 및 본 발명에 따르지 않는 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
실시예 1
<점착제 조성물 제조>
2관능 우레탄 아크릴레이트(점도: 21.1kcp, Mw: 14k) 65 중량부, 이소보르닐 아크릴레이트(IBOA) 35 중량부 및 광개시제(2,4,6-trimethylbenzoyl diphenyl phosphoine, TPO) 0.2 중량부를 배합하여 접착제 조성물을 제조하였다.
<LED 필름 제조>
상부에 LED가 소정 패턴으로 배열되어 있는 메탈 메쉬가 코팅된 기판을 진공 플레이트에 올려 놓은 후, 상기에서 제조된 접착제 조성물을 LED 배열면 상부에 닥터 나이프(Doctor knife)와 스페이서(spacer)를 이용하여 1.5 mm 두께로 도포하고, 유리 챔버로 상기 진공 플레이트를 덮은 후, 질소를 충진하여 비활성 분위기를 조성하였다. 그 후, 블랙 라이트(Black light) 광원을 사용하여, 상기 광원과 도포된 접착제 조성물의 거리를 15cm로 유지한 상태에서 약 6분 동안 자외선을 조사하여, LED 배열면에 면착되어 있는 접착제층을 제조하였다. 그 후, 상기 접착제층 상에 이형 필름을 부착하여 LED 필름을 제조하였다.
실시예 2
<점착제 조성물 제조>
2관능 우레탄 아크릴레이트(점도: 21.1kcp, Mw: 14k) 50 중량부, 이소보르닐 아크릴레이트(IBOA) 50 중량부 및 광개시제(2,4,6-trimethylbenzoyl diphenyl phosphoine, TPO) 0.2 중량부를 배합하여 접착제 조성물을 제조하였다.
<LED 필름 제조>
실시예 1에서 제조된 접착제 조성물 대신 실시예 2에서 제조된 접착제 조성물을 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 LED 필름을 제조하였다.
비교예 1
실시예 1과 동일한 방법으로 접착제 조성물을 제조하였다.
그 후, LED 필름의 제조에 사용되는 것으로서, 상부에 LED가 소정 패턴으로 배열되어 있는 메탈 메쉬가 코팅된 기판을 진공 플레이트에 올려 놓은 후, 상기에서 제조된 접착제 조성물을 LED 배열면 상부에 닥터 나이프(Doctor knife)와 스페이서(spacer)를 이용하여 1.5 mm 두께로 코팅하였다. 상기 코팅층의 상에 이형 필름인 폴레에틸렌테레프탈레이트 필름을 덮은 후, 상기 이형 필름의 상측으로 5t의 압력을 가하여 상기 이형 필름을 접착제층 상에 부착시켰다. 블랙 라이트(Black light) 광원을 사용하였고, 상기 광원과 상기 코팅층과의 거리를 15cm로 유지한 상태에서 약 6분 동안 자외선을 이형 필름에 조사하여, LED 필름을 제조하였다.
비교예 2
실시예 1과 동일한 방법으로 접착제 조성물을 제조하였다.
그 후, LED 필름의 제조에 사용되는 것으로서, 상부에 LED가 소정 패턴으로 배열되어 있는 메탈 메쉬가 코팅된 기판을 진공 플레이트에 올려 놓은 후, 상기에서 제조된 접착제 조성물을 LED 배열면 상부에 닥터 나이프(Doctor knife)와 스페이서(spacer)를 이용하여 1.5 mm 두께로 코팅하였다. 상기 코팅층의 상에 이형 필름인 폴레에틸렌테레프탈레이트 필름을 덮은 후, 롤 라미네이트 방법을 이용하여 상기 이형 필름을 접착제층 상에 부착시켰다. 블랙 라이트(Black light) 광원을 사용하였고, 상기 광원과 상기 코팅층과의 거리를 15cm로 유지한 상태에서 약 6분 동안 자외선을 이형 필름에 조사하여, LED 필름을 제조하였다.
실험예 1. LED 필름의 두께 편차
ASTM D4417에 따라, 디지털 두께 게이지를 이용하여 경화 후 접착제층의 두께 편차를 측정하였고, 상기 측정된 결과는 하기 표 1에 기재된 바와 같다.
실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2
두께 편차 ±50㎛ 이하 ±30㎛ 이하 ±50㎛ 초과 ±50㎛ 초과
실험예 2. LED 필름의 시인성 평가
<시인성 평가>
O: 육안 관찰 시 LED 필름 뒤에 배치된 물건의 형상이 왜곡되어 보이지 않는 경우
△: 육안 관찰 시 LED 필름 뒤에 배치된 물건의 형상이 일부 왜곡 되어 보이는 경우
X: 육안 관찰 시 LED 필름 뒤에 배치된 물건의 형상이 왜곡되어 보이는 경우
상기 측정 결과를 하기 표 2에 정리하여 기재하였고, 도 2 내지 7는 본 출원의 실시예 및 비교예에서 제조된 LED 필름의 시인성 평가를 나타내는 사진이다.
구체적으로, 도 3은 실시예 1 및 2에서 제조된 LED 필름을 정면에서 육안 관찰한 사진이고, 도 4는 45°에서 육안 관찰한 사진이다. 도 5는 비교예 1에서 제조된 LED 필름을 정면에서 육안 관찰한 사진이고, 도 6은 45°에서 육안 관찰한 사진이다. 도 7은 비교예 2에서 제조된 LED 필름을 정면에서 육안 관찰한 사진이고, 도 8은 45°에서 육안 관찰한 사진이다.
실시예 1 실시예2 비교예1 비교예2
시인성평가 O O △ X
상기 표 2의 결과로부터, 본 발명의 실시예 1 및 2에서 제조된 LED 필름의 경우, 시인성이 우수하게 나타나는 것을 확인할 수 있었다.
10: 도전성층
20: 점착제층
30: 이형 필름
40: 발광체

Claims (20)

  1. 상부에 발광체가 존재하는 도전성층 상에 점착제 조성물을 도포하여 점착제층을 형성하는 단계; 및 비활성 기체 분위기에서 상기 점착제층을 경화하는 단계를 포함하는 적층체의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 도포는 바 코더(Bar coater), 닥터 나이프(Doctor knife), 메이어 바(Galda meir bar), 롤(Roll) 또는 T 다이(Die)를 이용하여 수행하는 적층체의 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 경화 단계는 비활성 기체가 채워진 밀봉된 공간에서 수행하는 적층체의 제조 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 경화 단계는 비활성 기체가 채워진 유리 챔버 내에서 수행하는 적층체의 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 경화 단계는 UV를 점착제층에 직접 조사하는 것을 포함하는 적층체의 제조 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 경화 단계는 블랙 라이트(Black light) UV를 조사하는 것을 포함하는 적층체의 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 경화 단계는 블랙 라이트(Black light) UV를 0.1 내지 10 J/cm2의 광량으로 조사하는 것을 포함하는 적층체의 제조 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 경화 단계 이후, 점착제층 상에 이형 필름을 형성하는 것을 포함하는 적층체의 제조 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 이형 필름을 형성하는 것은 라미네이트 방법으로 수행하는 적층체의 제조 방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 도전성층은 진공 플레이트 상에 존재하는 적층체의 제조 방법.
  11. 제 1 항에 있어서, 경화 후 상기 점착제층은 180°의 박리 각도 및 0.3 m/min의 박리 속도로 측정한 상기 도전성층에 대한 박리력이 200 gf/inch 이상인 적층체의 제조 방법.
  12. 제 1 항에 있어서, 발광체가 발광 다이오드인 적층체의 제조 방법.
  13. 제 1 항에 있어서, 점착제 조성물을 광경화성 조성물인 적층체의 제조 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 광경화성 조성물은 광경화성 올리고머 및 반응성 희석 단량체를 포함하는 적층체의 제조 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 광경화성 올리고머는 우레탄 아크릴레이트, 에스테르계 아크릴레이트, 에스테르계 우레탄 아크릴레이트, 에테르계 아크릴 레이트, 에테르계 우레탄 아크릴레이트, 또는 에폭시 아크릴레이트를 포함하는 적층체의 제조 방법.
  16. 제 1 항에 있어서, 광경화성 올리고머는 중량 평균 분자량이 1 만 내지 10만인 적층체의 제조 방법.
  17. 제 1 항에 있어서, 반응성 희석 단량체는 (메타)아크릴산 에스테르 단량체 및/또는 친수성 단량체를 포함하는 적층체의 제조 방법.
  18. 제 1 항에 있어서, 점착제 조성물은 광개시제를 추가로 포함하는 적층체의 제조 방법.
  19. 제 14 항에 있어서, 광경화성 조성물은 광경화성 올리고머 30 내지 90 중량부 및 반응성 희석용 단량체 10 내지 60 중량부를 포함하는 적층체의 제조 방법.
  20. 제 1 항에 있어서, ASTM D4417에 따라, 디지털 두께게이지로 측정한 경화 후 점착제층의 두께 편차가 100 ㎛ 이하인 적층체의 제조 방법.
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